Способ селективного определения триптофана и фенилаланина в водном растворе

Авторы патента:

Мокшина Надежда Яковлевна (RU)

Нифталиев Сабухи Ильич (RU)

Пахомова Оксана Анатольевна (RU)

G01N31/16 - путем титрования

G01N27/26 - путем определения электрохимических параметров; путем электролиза или электрофореза (определение коррозионной стойкости G01N 17/00; путем разделения на составные части с использованием адсорбции, абсорбции или подобных процессов или с использованием ионного обмена, например хроматографии G01N 30/00; иммуноэлектрофорез G01N 33/561; электрохимические процессы и аппараты вообще B01J; стандартные элементы H01M 6/28)

Владельцы патента RU 2305833:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежский государственный университет (RU)
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия (RU)

Изобретение относится к аналитической химии органических соединений и может быть применено в серийных анализах при производстве фармацевтических препаратов: биологически активных пищевых добавок, аминокислотных смесей, витаминных комплексов.Способ селективного определения триптофана и фенилаланина в водном растворе характеризуется тем, что готовят водный раствор триптофана и фенилаланина с исходными концентрациями 0,05 и 0,02 мг/мл соответственно, затем постепенно добавляют высаливатель кристаллический сульфат лития до его содержания 25 мас.% по отношению к массе водного раствора аминокислот, к приготовленному водно-солевому раствору триптофана и фенилаланина добавляют экстрагент - трехкомпонентную смесь гидрофильных растворителей в объемном соотношении водно-солевого раствора и смеси экстрагентов 10:1, причем смесь гидрофильных растворителей предварительно готовят из 60-70 мас.% бутилового спирта, 20-25 мас.% ацетона и 5-20 мас.% этилацетата, затем экстрагируют на вибросмесителе в течение 5 мин, выдерживают несколько минут до полного разделения фаз, экстракт количественно переносят в ячейку для кондуктометрического титрования и определяют в экстракте содержание триптофана и фенилаланина, для этого по результатам кондуктометрического титрования строят кривую зависимости электроповодности раствора от объема прилитого титранта, по фиксированным точкам эквивалентности определяют массу триптофана и фенилаланина в экстракте, степень извлечения (R, %) триптофана и фенилаланина рассчитывают по формуле R=D·100/D+r, где D - коэффициент распределения триптофана и фенилаланина между трехкомпонентной смесью гидрофильных растворителей и водно-солевым раствором, r - соотношение равновесных объемов водной и органической фаз. Технический результат заключается в разработке способа селективного определения триптофана и фенилаланина в водном растворе с применением экстракции трехкомпонентной смеси гидрофильных растворителей, позволяющего определять до 97-98% триптофана и 98-99% фенилаланина. 1 табл.

Технической задачей изобретения является раздельное определение аминокислот-триптофана и фенилаланина в водном растворе с применением экстракции трехкомпонентной смесью гидрофильных растворителей.

Техническая задача достигается тем, что в способе селективного определения триптофана и фенилаланина в водном растворе, характеризующегося тем, что готовят водный раствор триптофана и фенилаланина с исходными концентрациями 0,05 и 0,02 мг/мл соответственно, затем постепенно добавляют высаливатель - кристаллический сульфат лития до его содержания 25 мас.% по отношению к массе водного раствора аминокислот, к приготовленному водно-солевому раствору триптофана и фенилаланина добавляют экстрагент-трехкомпонентную смесь гидрофильных растворителей в объемном соотношении водно-солевого раствора и смеси экстрагентов 10:1, причем смесь гидрофильных растворителей предварительно готовят из 60-70 мас.% бутилового спирта, 20-25 мас.% ацетона и 5-20 мас.% этилацетата, затем экстрагируют на вибросмесителе в течение 5 мин, выдерживают несколько минут до полного разделения фаз, экстракт количественно переносят в ячейку для кондуктометрического титрования и определяют в экстракте содержание триптофана и фенилаланина, для этого по результатам кондуктометрического титрования строят кривую зависимости электроповодности раствора от объема прилитого титранта, по фиксированным точкам эквивалентности определяют массу триптофана и фенилаланина в экстракте, степень извлечения (R, %) триптофана и фенилаланина рассчитывают по формуле

где D - коэффициент распределения триптофана и фенилаланина между трехкомпонентной смесью гидрофильных растворителей и водно-солевым раствором, r - соотношение равновесных объемов водной и органической фаз.

Технический результат заключается в разработке способа селективного определения триптофана и фенилаланина в водном растворе с применением экстракции трехкомпонентной смеси гидрофильных растворителей, позволяющего определять до 97-98% триптофана и 98-99% фенилаланина.

Способ осуществляется следующим образом.

Готовят водный раствор триптофана и фенилаланина с исходными концентрациями 0,05 и 0,02 мг/мл соответственно, затем постепенно добавляют высаливатель - кристаллический сульфат лития до его содержания 25 мас.% по отношению к массе водного раствора аминокислот, к приготовленному водно-солевому раствору триптофана и фенилаланина добавляют экстрагент - трехкомпонентную смесь гидрофильных растворителей в объемном соотношении водно-солевого раствора и смеси экстрагентов 10:1, причем смесь гидрофильных растворителей предварительно готовят из 60-70 мас.% бутилового спирта, 20-25 мас.% ацетона и 5-20 мас.% этилацетата, затем экстрагируют на вибросмесителе в течение 5 мин, выдерживают несколько минут до полного разделения фаз, экстракт количественно переносят в ячейку для кондуктометрического титрования и определяют в экстракте содержание триптофана и фенилаланина, для этого по результатам кондуктометрического титрования строят кривую зависимости электроповодности раствора от объема прилитого титранта. В качестве титранта применяют этанольный раствор КОН с концентрацией 0,01 моль/дм³. Затем по фиксированным точкам эквивалентности определяют массу триптофана и фенилаланина в экстракте, степень извлечения (R, %) триптофана и фенилаланина рассчитывают по формуле

Способ иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1

Готовят 50 мл раствора триптофана и фенилаланина с концентрациями 0,05 и 0,02 мг/мл соответственно, добавляют высаливатель - кристаллический сульфат лития в количестве 25 мас.%. К водно-солевому раствору триптофана и фенилаланина добавляют 5 мл трехкомпонентной смеси гидрофильных растворителей в соотношении 10: 1, которую готовят из 60 мас.% бутилового спирта, 20 мас.% ацетона и 20 мас.% этилацетата. Затем экстрагируют на вибросмесителе в течение 5 мин, выдерживают несколько минут до полного разделения фаз, экстракт количественно переносят в ячейку для кондуктометрического титрования и определяют в экстракте содержание триптофана и фенилаланина. Для этого по результатам кондуктометрического титрования строят кривую зависимости электропроводности раствора от объема прилитого титранта. В качестве титранта применяют этанольный раствор КОН с концентрацией 0,01 моль/дм³. Затем по фиксированным точкам эквивалентности находят массу триптофана и фенилаланина в экстракте. Степень извлечения (R, %) триптофана и фенилаланина рассчитывают по формуле:

Органическая фаза содержит 97,5% триптофана и 98,8% фенилаланина по отношению к исходному содержанию аминокислот в анализируемом растворе. Данные анализа представлены в таблице.

Достигается практически полное 97-98 мас.%-ное извлечение триптофана и 98-99 мас.%-ное извлечение фенилаланина, способ выполним.

Пример 2.

Анализ выполняют аналогично примеру 1, но к водному раствору триптофана и фенилаланина добавляют трехкомпонентную смесь гидрофильных растворителей, состоящую из 70 мас.% бутилового спирта, 25 мас.% ацетона и 5 мас.% этилацетата. В органическую фазу переходит 97,7% триптофана и 98,2% фенилаланина от содержания в исходном растворе. Достигается практически 97-98 мас.%-ное извлечение триптофана и 98-99 мас.%-ное извлечение фенилаланина, способ выполним.

Данные анализа представлены в таблице.

Таблица.
Сравнительная характеристика примеров раздельного определения триптофана и фенилаланина в водном растворе по заявляемому способу
Номер примера	Состав экстрагента, мас.%	Степень извлечения, %
Номер примера	бутиловый спирт	ацетон	этилацетат
триптофан	фенилаланин
1	60	20	20	97,5	98,8
2	70	25	5	97,7	98,2

Как видно из таблицы, положительный эффект по предлагаемому способу достигается при содержании высаливателя 25 мас.%, применении трехкомпонентной смеси гидрофильных растворителей, состоящей из 60-70 мас.% бутилового спирта, 20-25 мас.% ацетона и 5-20 мас.% этилацетата, при объемном соотношение смеси растворителей и водно-солевого раствора 1:10.

Предложенный способ позволяет:

1. селективно определять триптофан и фенилаланин в водном растворе без их предварительного разделения;

2. проводить электрохимические измерения без применения вредно-действующих реагентов.

Способ селективного определения триптофана и фенилаланина в водном растворе, характеризующийся тем, что готовят водный раствор триптофана и фенилаланина с исходными концентрациями 0,05 и 0,02 мг/мл соответственно, затем постепенно добавляют высаливатель - кристаллический сульфат лития до его содержания 25 мас.% по отношению к массе водного раствора аминокислот, к приготовленному водно-солевому раствору триптофана и фенилаланина добавляют экстрагент-трехкомпонентную смесь гидрофильных растворителей в объемном соотношении водно-солевого раствора и смеси экстрагентов 10:1, причем смесь гидрофильных растворителей предварительно готовят из 60-70 мас.% бутилового спирта, 20-25 мас.% ацетона и 5-20 мас.% этилацетата, затем экстрагируют на вибросмесителе в течение 5 мин, выдерживают несколько минут до полного разделения фаз, экстракт количественно переносят в ячейку для кондуктометрического титрования и определяют в экстракте содержание триптофана и фенилаланина, для этого по результатам кондуктометрического титрования строят кривую зависимости электроповодности раствора от объема прилитого титранта, по фиксированным точкам эквивалентности определяют массу триптофана и фенилаланина в экстракте, степень извлечения (R, %) триптофана и фенилаланина рассчитывают по формуле

R=D·100/D+r,

Изобретение относится к аналитической химии органических соединений и может быть использовано при разработке процессов непрерывной ферментации белков в серийных анализах производства фармацевтических препаратов.

Способ определения валина в водном растворе // 2305831

Изобретение относится к аналитической химии органических соединений и может быть применено в серийных анализах сточных вод производства фармацевтических препаратов - биологически активных пищевых добавок, аминокислотных смесей, витаминных комплексов.

Способ определения лизина в водном растворе // 2299433

Изобретение относится к аналитической химии органических соединений и может быть применено при разработке процессов производства пищевых продуктов, содержащих биологически активные добавки.

Способ определения содержания меди и ее оксидов в ультрадисперсных порошках меди // 2298788

Изобретение относится к области аналитической химии, а именно к определению содержания Cu, Cu2O и CuO при совместном их присутствии в ультрадисперсных порошках (УДП) меди, которые используются в порошковой металлургии для получения изделий методом спекания, синтеза интерметаллидов, а также являются компонентами современных смазочных материалов, металлополимеров.

Способ определения алкилпероксидов // 2296989

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способу определения диалкилпероксидов и -алкоксидиалкилпероксидов общей формулы(СН 3)3С-O-O-С(СН3 )R1R2,где R1=R2=CH 3;R1=H, R2 =ОСН3, ОСН2-CH(СН 3)2, O-цикло-С6 Н11, ОС6Н 5,ОСН2-(СН 2-O-СН2)2-СН 2OH, ОСН2-СН(ОН)-СН 2OH,и может быть использовано на заводах и в лабораториях при производстве и применении диалкилпероксидов и их функциональных производных.

Способ раздельного определения аспарагиновой кислоты и глутамина в водном растворе // 2294537

Изобретение относится к аналитической химии органических соединений и может быть применено при разработке процессов непрерывной ферментации белков, серийных анализах технологических и очищенных сточных вод фармацевтических и пищевых производств.

Способ определения катехинов в водно-спиртовых растворах // 2294536

Изобретение относится к аналитической химии органических соединений и может быть применено для контроля качества алкогольной продукции, выдержанной в контакте с древесиной дуба.

Способ определения содержания сероводорода и легких меркаптанов в нефти, нефтепродуктах и газовом конденсате // 2285917

Изобретение относится к методам аналитического контроля качества нефти, нефтепродуктов и газового конденсата и может быть использовано в нефтегазодобывающей, нефтеперерабатывающей отраслях промышленности.

Способ определения кобальта // 2279673

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способам определения кобальта. .

Способ количественного определения магния в маслах // 2278380

Изобретение относится к области анализа материалов химическими способами (путем титрования, с использованием химических индикаторов), содержащих органические соединения магния и может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности при контроле качества нефтепродуктов.

Способ раздельного определения триптофана и тирозина в водном растворе // 2305832

Способ электрофоретического определения состава многокомпонентных растворов и устройство для его осуществления // 2300099

Изобретение относится к аналитической химии, в частности к методу капиллярного электрофореза, и может быть использовано для выполнения анализов многокомпонентных растворов.

Способ определения содержания меди и ее оксидов в ультрадисперсных порошках меди // 2298788

Способ определения лигнинных веществ в сточных водах сульфат-целлюлозного производства // 2291418

Изобретение относится к способам анализа технологических растворов, получаемых при химической переработке древесины, предпочтительно в процессе получения целлюлозно-бумажной продукции, и может быть использовано при анализе сточных вод производства, использующего сульфат-целлюлозную технологию.

Способ определения массовой концентрации кислорода в контурах под давлением с водным теплоносителем // 2281488

Изобретение относится к аналитическому контролю молекулярного кислорода в теплоносителе и позволяет решать задачи контроля молекулярного кислорода в контурах под давлением с водным теплоносителем, в том числе в теплоносителе контуров исследовательских реакторов, входящих в их состав петлевых установок, других ядерно-энергетических установок с азотной компенсацией давления и реакторов типа ВВЭР с паровой компенсацией давления.

Автоматизированный способ идентификации металлов и сплавов // 2281487

Изобретение относится к методам анализа химических или физических свойств материалов путем определения их электрохимических параметров с использованием цифровых вычислений и обработки данных и может быть использовано в металлургии, металлообработке и машиностроении для контроля качества продукции.

Способ селективного определения тирозина и фенилаланина в водном растворе // 2276784

Изобретение относится к аналитической химии органических соединений и может быть применено при разработке процессов непрерывной ферментации белков. .

Способ определения редуцирующей способности антрахинона // 2270445

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано в химической технологии производства целлюлозы сульфатным или натронным способом. .

Электрохимический способ и устройства, предназначенные для применения при определении концентраций исследуемых веществ с поправкой на гематокритное число // 2262890

Изобретение относится к медицине, а именно к устройствам и способам для применения при анализе широкого круга исследуемых веществ в разнообразных пробах и, в частности, для применения при анализе исследуемых веществ, содержащихся в цельной крови или ее производных.

Способ контроля изменения жесткости воды в водо-водяном подогревателе // 2262098

Изобретение относится к области электрохимии, электрохимических процессов и технологий в части измерения потенциалов электродов под током, а именно к определению концентрации ионов в растворе по величине текущего потенциала рабочего электрода электрохимической ячейки, и предназначено для контроля изменения жесткости воды в водо-водяном подогревателе.

Способ определения аланина в водном растворе // 2305834

Изобретение относится к аналитической химии органических соединений и может быть применено в качестве способа контроля содержания аланина в белковых смесях и биологически активных добавках